风力涡轮机叶片的制作方法

文档序号:26587068发布日期:2021-09-10 19:39阅读:136来源:国知局
风力涡轮机叶片的制作方法

1.本发明涉及风力涡轮机叶片。
技术背景
2.已知使用可分开翼展方向叶片部分来构造风力涡轮机叶片,这些可分开翼展方向叶片部分接合在一起以便于大型风力涡轮机叶片的运输。例如,申请人的共同未决pct申请no.pct/dk2017/050441描述了用于风力涡轮机的这种“分体式叶片(split blade)”,该pct申请通过引用并入本文。


技术实现要素:

3.本发明的第一方面提供了一种风力涡轮机叶片,该风力涡轮机叶片包括:第一风力涡轮机叶片部分,该第一风力涡轮机叶片部分具有上半壳和下半壳,该第一风力涡轮机叶片部分限定叶片的吸力侧、压力侧、前缘和后缘,第一叶片部分还包括在第一叶片部分的一个端部处的第一叶片交界部;第二叶片部分,该第二叶片部分具有上半壳和下半壳,第二叶片部分限定了叶片的吸力侧、压力侧、前缘和后缘,第二叶片部分还包括在第二叶片部分的一个端部处的第二叶片交界部,其中,第一叶片部分和第二叶片部分被构造成在第一叶片交界部和第二叶片交界部处被联接在一起;连接接合部,该连接接合部用于将第一叶片部分和第二叶片部分联接在一起;第一翼梁帽和第二翼梁帽,第一翼梁帽与第一叶片部分和第二叶片部分的每一者的上半壳相关联,并且第二翼梁帽与第一叶片部分和第二叶片部分的每一者的下半壳相关联;以及抗剪腹板,该抗剪腹板在第一叶片部分和第二叶片部分的每一者的第一翼梁帽与第二翼梁帽之间延伸,其中,第一叶片部分和第二叶片部分的抗剪腹板远离相应的第一叶片交界部和第二叶片交界部终止,并且当第一叶片部分和第二叶片部分通过连接接合部联接在一起时,在第一翼梁帽与第二翼梁帽之间不存在沿纵向方向跨第一叶片交界部和第二叶片交界部延伸的抗剪腹板。
4.本发明的优点在于,第一叶片部分和第二叶片部分可以联接在一起而无需还要跨接合部连接抗剪腹板。可以减少组装接合部的时间,并且可以将进入叶片内部的人员限制到叶片壳附近或被完全避免。由抗剪腹板承载的剪切载荷可以从叶片交界部转移到翼梁帽中。
5.在所述第一翼梁帽与第二翼梁帽之间不存在沿纵向方向跨第一叶片交界部和第二叶片交界部延伸的抗剪腹板意味着:该抗剪腹板跨连接接合部被有效地断开(interrupt)。因此,在第一叶片部分中的抗剪腹板与第二叶片部分中的抗剪腹板之间没有直接剪切转移。
6.第一翼梁帽和第二翼梁帽可以形成沿纵向方向延伸的承载结构的一部分,该承载结构承载叶片的摆振弯曲载荷。承载结构可以集成到或附接到第一叶片部分和第二叶片部分的上半壳和下半壳。第一叶片部分和第二叶片部分的承载结构可以具有朝向相应的第一叶片交界部和第二叶片交界部增大的横截面。
7.第一翼梁帽和第二翼梁帽可以集成到第一叶片部分和/或第二叶片部分的上半壳和下半壳中。
8.第一翼梁帽和第二翼梁帽的宽度和/或厚度可以沿纵向方向分别朝向第一叶片部分的第一叶片交界部和/或第二叶片部分的第二叶片交界部增加。
9.第一叶片部分和第二叶片部分的上半壳和下半壳的壳厚度可以沿纵向方向分别朝向第一叶片部分的第一叶片交界部和第二叶片部分的第二叶片交界部增加。
10.随着翼梁帽或半壳的厚度增加,翼梁帽或半壳的弯曲刚度将增加。由于这种增加的弯曲刚度,叶片部分的稳定性增加,这可以允许抗剪腹板跨连接接合部断开。特别地,增加的刚度可以防止叶片在两个叶片部分之间没有直接腹板连接的连接接合部处屈曲。
11.抗剪腹板的末端可以是凹形的。特别地,抗剪腹板的末端可以具有弯曲的扇贝形状。
12.在第一翼梁帽与第二翼梁帽之间延伸的抗剪腹板可以沿纵向方向分别朝向第一叶片部分和/或第二叶片部分的第一叶片交界部和/或第二叶片交界部进行分支。
13.在第一翼梁帽与第二翼梁帽之间延伸的被分支的抗剪腹板可以被分成两个或更多个离散抗剪腹板部分。
14.抗剪腹板部分中的至少一些抗剪腹板部分可以沿纵向方向交叠。
15.连接接合部可以包括在第一叶片交界部和第二叶片交界部处集成到第一叶片部分和第二叶片部分中的多个连接元件。连接元件可以形成第一叶片部分和第二叶片部分的承载结构的一部分。在连接元件形成承载结构的一部分的情况下,连接元件可以有助于第一叶片部分和第二叶片部分的承载结构的横截面朝向相应的第一叶片交界部和第二叶片交界部增大。
16.多个连接元件中的每一者可以是楔形形状的。
17.楔形形状的连接元件中的至少一些连接元件可以过渡至第一翼梁帽和第二翼梁帽。
18.第一翼梁帽和第二翼梁帽可以均与相应的一组连接元件相关联。所述一组连接元件可以按弦向布置并且可以具有组宽度。第一翼梁帽和第二翼梁帽的宽度可以沿纵向方向分别朝向第一叶片部分的第一叶片交界部和第二叶片部分的第二叶片交界部增加。与第一叶片交界部和第二叶片交界部相邻的第一翼梁帽和第二翼梁帽的宽度可以基本上等于相关联的一组连接元件的组宽度。
19.第一叶片部分和/或第二叶片部分的抗剪腹板可以使其末端与距相应的第一叶片交界部和第二叶片交界部最远的连接元件的远端基本重合。
20.连接接合部还可以包括至少一个受拉构件,所述至少一个受拉构件用于联接到连接元件,以将第一风力涡轮机叶片部分接合到第二风力涡轮机叶片部分。
21.每个连接元件可以具有孔眼,该孔眼至少部分地限定从第一叶片部分或第二叶片部分中的一者的外部延伸到内部的孔。
22.连接接合部还可以包括多个横销,所述多个横销被构造成插入通过多个连接元件的相应孔眼,所述相应孔眼形成通过第一叶片部分和第二叶片部分的孔。横销可以被容纳在孔眼中。横销的暴露部分可以被构造成远离第一叶片部分和第二叶片部分的外表面和内表面中的至少一者延伸。
23.第一叶片交界部和第二叶片交界部可以包括相应的板,该板被构造成当第一叶片部分和第二叶片部分通过连接接合部联接在一起时抵靠。
24.本发明的另一方面提供了一种风力涡轮机,其包括:塔架;机舱,该机舱被定位在塔架的顶上;转子,该转子联接到机舱并且包括至少一个转子叶片,转子叶片包括通过连接接合部联接在一起的第一叶片部分和第二叶片部分;其中,转子叶片具有抗剪腹板,该抗剪腹板远离第一叶片部分和第二叶片部分相会合的接合交界部终止,并且不存在沿纵向方向跨接合交界部延伸的抗剪腹板。本发明可以与第一方面的任何特征组合。
25.本发明的第二方面提供了一种风力涡轮机叶片,该风力涡轮机叶片包括:第一风力涡轮机叶片部分,该第一风力涡轮机叶片部分具有上半壳和下半壳,第一风力涡轮机叶片部分限定叶片的吸力侧、压力侧、前缘和后缘,第一叶片部分还包括在第一叶片部分的一个端部处的第一叶片交界部;第二叶片部分,该第二叶片部分具有上半壳和下半壳,第二叶片部分限定了叶片的吸力侧、压力侧、前缘和后缘,第二叶片部分还包括在第二叶片部分的一个端部处的第二叶片交界部,其中,第一叶片部分和第二叶片部分被构造成在第一叶片交界部和第二叶片交界部处联接在一起;连接接合部,连接接合部用于将第一叶片部分和第二叶片部分联接在一起;第一翼梁帽和第二翼梁帽,第一翼梁帽与第一叶片部分和第二叶片部分中的每一者的上半壳相关联,第二翼梁帽与第一叶片部分和第二叶片部分中的每一者的下半壳相关联;以及抗剪腹板,抗剪腹板在第一叶片部分和第二叶片部分中的每一者的第一翼梁帽与第二翼梁帽之间延伸,其中,在第一翼梁帽与第二翼梁帽之间延伸的抗剪腹板沿纵向方向分别朝向第一叶片部分的第一叶片交界部和第二叶片部分的第二叶片交界部进行分支。
26.本发明的第二方面的优点在于,被分支的抗剪腹板可以增加叶片或叶片壳的稳定性或刚度。在第一翼梁帽和第二翼梁帽具有更大宽度的情况下,通过被分支的抗剪腹板增加叶片或叶片壳的稳定性可能是特别有益的。被分支的抗剪腹板还可以减少应力集中,其中,剪切载荷被转移到翼梁帽中。本发明可以与第一方面的任何特征组合。被分支的抗剪腹板在第一叶片部分和第二叶片部分的抗剪腹板远离相应的第一叶片交界部和第二叶片交界部终止的情况下可能是特别有益的。
附图说明
27.现在将参考附图描述本发明的实施方式,其中:
28.图1示出了风力涡轮机;
29.图2示出了包括可分开的风力涡轮机叶片部分的风力涡轮机叶片;
30.图3示出了两个相邻的风力涡轮机叶片部分的视图;
31.图4示出了在两个叶片部分之间的接合部处的叶片内部的示意图(为了清楚起见,去除了一个叶片半壳),从而示出了远离接合部终止的主抗剪腹板和后缘抗剪腹板;
32.图5示出了主抗剪腹板在接合部处的平面的横截面示意图;
33.图6为主抗剪腹板在接合部处的俯视示意图;
34.图7示出了从两个相邻的风力涡轮机叶片部分之间的接合部的上方观察的视图;
35.图8示出了被分支的抗剪腹板的第一示例的示意性俯视图;
36.图9示出了被分支的抗剪腹板的第二示例的示意性俯视图;以及
37.图10示出了被分支的抗剪腹板的第三示例的示意性俯视图。
具体实施方式
38.在本说明书中,使用了诸如前缘、后缘、压力表面、吸力表面、厚度、翼弦和平台等术语。虽然这些术语是本领域技术人员熟知和理解的,但为了避免疑义,下面给出定义。
39.术语前缘用于指当叶片在风力涡轮机转子的正常旋转方向上旋转时将位于叶片前部的叶片的边缘。
40.术语后缘用于指当叶片在风力涡轮机转子的正常旋转方向上旋转时将位于叶片后部的风力涡轮机叶片的边缘。
41.叶片的翼弦是在垂直于叶片翼展方向的给定横截面中从前缘到后缘的直线距离。
42.风力涡轮机叶片的压力表面(或迎风表面)是前缘与后缘之间的表面,在使用时,所述压力表面的压力比叶片的吸力表面更高。
43.风力涡轮机叶片的吸力表面(或背风表面)是前缘与后缘之间的表面,在使用时,作用在所述吸力表面上的压力将低于作用在压力表面上的压力。
44.风力涡轮机叶片的厚度是垂直于叶片的翼弦来测量的,并且是在垂直于叶片翼展方向的给定横截面中在压力表面与吸力表面之间的最大距离。
45.术语翼展(spanwise)用于指从风力涡轮机叶片的根端到叶片的尖端的方向,反之亦然。当风力涡轮机叶片安装在风力涡轮机轮毂上时,翼展方向和径向方向将基本相同。
46.垂直于翼展方向和弦向方向两者的视图称被为平台视图。该视图是沿叶片的厚度尺寸查看的。
47.术语翼梁帽(spar cap)用于指叶片的纵向、通常是翼展延伸的加强构件。翼梁帽可以嵌入叶片壳中,或可以附接到叶片壳。叶片的迎风侧和背风侧的翼梁帽可以通过延伸穿过叶片的内部中空空间的一个或更多个抗剪腹板接合。叶片可以在叶片的迎风侧和背风侧的每一者上具有多于一个翼梁帽。翼梁帽可以形成叶片的纵向加强翼梁或支承构件的一部分。特别地,第一翼梁帽和第二翼梁帽可以形成沿纵向方向延伸的承载结构的一部分,该承载结构承载叶片的摆振(flap

wise)弯曲载荷。
48.术语抗剪腹板用于指叶片的纵向、通常是翼展延伸的加强构件,所述抗剪腹板可以将载荷从叶片的迎风侧和背风侧中的一者转移到叶片的迎风侧和背风侧中的另一者。
49.图1示出了风力涡轮机10,该风力涡轮机10包括塔架12和设置在塔架12的顶点处的机舱14。
50.转子16经由齿轮箱在工作上联接到容纳在机舱14内部的发电机(未示出)。转子16包括中心轮毂18以及从中心轮毂18向外突出的多个转子叶片20。虽然图1中所示的实施方式具有3个叶片,但本领域技术人员将认识到其它数量的叶片也是可能的。
51.当风吹动风力涡轮机10时,叶片20生成使转子16旋转的升力,这继而使机舱14内的发电机生成电能。
52.图2例示了在这种风力涡轮机中使用的分体式风力涡轮机叶片20。风力涡轮机叶片20包括第一风力涡轮机叶片部分22和第二风力涡轮机叶片部分24,第一风力涡轮机叶片部分22和第二风力涡轮机叶片部分24可以在接合交界部处连接以形成叶片20。
53.如下文将描述的,各个风力涡轮机叶片部分22、24可以分开制造,并且每个都可以
具有在制造时制成的其全部电连接(例如,针对雷击和等电位联结)。然后,将各个叶片部分运输到风力涡轮机的架设点。然后在将各个叶片安装到轮毂18上以形成风力涡轮机的转子16之前,在架设点处将叶片部分接合在一起以形成完整的叶片20。将叶片部分22、24接合在一起可以在叶片部分之间创建所需的电连接。
54.第一叶片部分22包括根端28、前缘30a、后缘32a、压力侧34a和吸力侧36a。类似地,第二叶片部分24具有尖端40、前缘30b、后缘32b、压力侧34b和吸力侧36b。两个叶片部分可以在连接接合部26处接合,该连接接合部26被翼片(faring)66覆盖。
55.虽然图2中所示的示例具有两个叶片部分,但是将理解,叶片可以具有三个或更多个叶片部分,相邻叶片部分之间具有接合部。
56.虽然第一风力涡轮机叶片部分22被示出为更靠近叶片20的根部并且第二风力涡轮机叶片部分24被示出为更靠近风力涡轮机叶片20的尖部,但是标签“第一”和“第二”并非旨在限制,并且被公开为与第一风力涡轮机叶片部分或第二风力涡轮机叶片部分相关联的任何特定属性可以应用于另一个风力涡轮机叶片部分。
57.图3示出了在连接接合部26的位置处分开的第一风力涡轮机叶片部分22和第二风力涡轮机叶片部分24。在图3中,可以看出风力涡轮机叶片部分22、24可以由基本中空的壳形成。第一叶片部分22可以具有上半壳44和下半壳46。半壳44、46可以限定第一叶片部分22的压力侧34a、吸力侧36a、前缘30a和后缘32a。类似地,第二叶片部分24可以具有上半壳48和下半壳50。半壳48、50可以限定第二叶片部分24的压力侧34b、吸力侧36b、前缘30b和后缘32b。
58.第一叶片部分22可以在第一叶片部分的一个端部处具有第一叶片交界部38,而第二叶片部分24可以在第二叶片部分24的一个端部处具有第二叶片交界部42。第一叶片部分22和第二叶片部分24可以被构造成使用附接部分62通过连接接合部26在第一叶片交界部38和第二叶片交界部42处被联接在一起。
59.图3中所示的叶片20具有设置在上半壳44和下半壳46上并且设置在两个离散位置中的相对的第一连接元件和第二连接元件对62,一个连接元件靠近前缘30a、30b,并且一个连接元件靠近后缘32a、32b。连接元件62的两个位置通常可以对应于加强构件(例如,叶片内的承载结构的主翼梁和后缘翼梁或纵梁)的位置。
60.虽然叶片部分22、24各自示出为被构造成由通过粘合剂粘合在一起的两个半壳形成的壳,但也可以设想叶片部分22、24中的每一者可以由单个壳来构造。即使作为单个壳,壳的顶(上)侧和底(下)侧也将被称为半壳。
61.叶片部分22、24可以各自包括承载结构。在图4的示例中,每个叶片部分具有主翼梁70形式的第一加强构件和后缘翼梁71形式的第二加强构件。在其它示例中,每个叶片部分中可以存在单个加强构件。如图4所示,加强构件可以包括与每个叶片部分的上半壳和下半壳中的每一者相关联的翼梁帽以及在翼梁帽之间延伸的抗剪腹板。在图4中,为了清楚起见,上半壳44、48已被移除,并且结合图5可以看出,主翼梁70具有分别与第一叶片部分22的上半壳44和第二叶片部分24的上半壳48相关联的第一翼梁帽72以及与第一叶片部分22和第二叶片部分24各自的下半壳46、50相关联的第二翼梁帽74。
62.抗剪腹板76在第一叶片部分22和第二叶片部分24中的每一者的第一翼梁帽72与第二翼梁帽74之间延伸。第一叶片部分22和第二叶片部分24的抗剪腹板76具有末端78,末
端78远离相应的第一叶片交界部38和第二叶片交界部42。从图4和图5可以看出,当通过连接接合部26将第一叶片部分22和第二叶片部分24联接在一起时,在第一翼梁帽72与第二翼梁帽74之间不存在沿纵向方向跨第一叶片交界部38和第二叶片交界部42延伸的抗剪腹板。随着抗剪腹板76接近接合部60,剪切载荷逐渐从抗剪腹板76移出并转移到翼梁帽72、74中。然后,第一叶片部分22和第二叶片部分24的联接可以是仅通过叶片壳之间的连接接合部26,而不必单独地跨接合部60来连接抗剪腹板76。这简化了联接第一叶片部分22和第二叶片部分24的接近(access)和时间,并因此简化了成本。
63.第一翼梁帽72和第二翼梁帽74可以集成到第一叶片部分22和第二叶片部分24的相应的上半壳44、48和下半壳46、50中。另选地,翼梁帽可以附接到上半壳和下半壳的内表面。进一步另选地,一些翼梁帽可以集成到半壳中并且一些翼梁帽可以附接到半壳的内表面。
64.翼梁帽可以包括用于加强或加固目的的预固化实心拉挤成型条。这些拉挤成型件(pultrusions)通常是被嵌入纯树脂基体中的长而扁平的碳丝条。拉挤成型件可以沿叶片翼展范围的很大一部分延伸。拉挤成型件可以基本上延伸第一叶片部分22和第二叶片部分24的长度。如下文所讨论的,在叶片部分的模制期间,扁平拉挤成型条通常以纵向叠层方式铺设。在另选示例中,翼梁帽可以由拉挤成型件形成或由本领域通常公知的纤维和树脂材料形成。
65.如图6所示,在第一叶片交界部38和第二叶片交界部42处,叶片20的第一叶片部分22和第二叶片部分24之间的连接接合部26包括集成到叶片部分22、24中的、与它们相应的叶片交界部38、42相邻的多个连接元件62。更具体地,连接元件62可以在它们相应的叶片交界部38、42处集成到翼梁帽72、74中。连接元件62可以沿着翼梁帽72、74的宽度分布(例如在叶片的弦向方向上)并且可以基本上嵌入形成翼梁帽72、74的材料内。
66.翼梁帽72、74可以形成沿纵向方向延伸的承载结构的一部分,该承载结构承载叶片20的摆振弯曲载荷。第一叶片部分22和第二叶片部分24的承载结构可以具有朝向相应的第一叶片交界部38和第二叶片交界部42增大的横截面。翼梁帽72、74的端部的厚度尺寸可以朝向相应叶片部分之间的接合部60逐渐变细。以这种方式,相应的连接元件62可以覆盖在翼梁帽72、74逐渐变细的端部部分上。因此,连接元件62也可以形成承载结构的一部分,使得连接元件62可以有助于第一叶片部分22和第二叶片部分24的承载结构的横截面朝向相应的第一叶片交界部38和第二叶片交界部42增大。更进一步地,翼梁帽72、74的宽度尺寸可以朝向相应叶片部分之间的接合部60向外逐渐变细。以此方式,相应的连接元件62可以覆盖在翼梁帽72、74的加宽端部部分上。
67.如图6最好地示出,在距叶片交界部38、42一定距离处,翼梁帽74包括基本上恒定宽度的拉挤成型的碳条叠层80。叠层80的高度可以沿着叶片20的长度根据局部载荷而变化,但是叠层的宽度可以沿着叶片的长度保持基本恒定。叠层80过渡至翼梁帽74的板部分82。板82形成叶片的纵向承载结构的一部分。板82可以包括碳或玻璃纤维增强材料,例如以碳或玻璃预浸料或注入碳或玻璃织物的形式。
68.板82可以与拉挤成型的碳叠层80交错,以便从叠层80过渡至板82中。板82的宽度可以与在过渡开始时距叶片交界部38、42最远的叠层80的宽度基本相同。叠层80中的拉挤成型的碳条可以交错,以在与板82的过渡处形成斜接接合部。因此可以看出,与抗剪腹板76
的末端78相比,拉挤成型的碳叠层80在更远离叶片交界部38、42处终止。板82具有朝向第一叶片交界部38和第二叶片交界部42向外逐渐变细的宽度。板82的宽度增加,直到与该组连接元件62的宽度大致相同。
69.连接元件62可以包括大致楔形形状的构件。例如,连接元件62可以包括碳或玻璃纤维增强塑料材料。楔形形状的连接元件62可以与板82的最靠近叶片交界部38、42的端部交错。另选地,楔形形状的连接元件62可以放置在板82的顶部上并与板82粘合或共固化。连接元件62用于通过使第一叶片交界部38和第二叶片交界部42压缩而将第一叶片部分22和第二叶片部分24夹在一起。连接元件62中的载荷被转移到板82中并且被转移到第一翼梁帽72和第二翼梁帽74的叠层80中。沿着叶片20的纵向方向朝向第一叶片交界部38或第二叶片交界部42前进,上半壳44、48和下半壳46、50的厚度可以增加。也就是说,拉挤成型的碳叠层80的厚度或高度过渡至板82中,板82具有朝向连接元件62增加的厚度,然后在连接元件62下方的厚度减小,而且连接元件62是大致楔形形状的,使得壳在第一叶片交界部38和第二叶片交界部42相邻处达到更大的厚度。
70.如图4和图5最好示出的,抗剪腹板76的末端78可以是凹形的。换句话说,当垂直于从相应的第一叶片交界部38和第二叶片交界部42切开的腹板平面观察时,末端78具有轮廓。凹形末端78具有平滑的曲率以避免应力集中。这种曲率可以具有恒定的半径、椭圆形或其它几何形状。抗剪腹板76具有上凸缘和下凸缘77,抗剪腹板76通过上凸缘和下凸缘77附接,例如,通过共固化或粘合剂粘合到第一翼梁帽72和第二翼梁帽74。抗剪腹板76的高度可以朝向末端78减小,以适应第一翼梁帽72与第二翼梁帽74之间的减小高度,第一翼梁帽72和第二翼梁帽74的厚度朝向第一叶片交界部38和第二叶片交界部42增加。
71.后缘翼梁71可以具有与主翼梁70类似的布置。上面参考主翼梁70描述的所有特征和变型可以同等地或类似地应用于后缘翼梁71。
72.当然,显而易见地是,叶片20可以仅具有单个翼梁、两个翼梁或多于两个翼梁,或者连接元件62可以被定位成远离翼梁位置。代替后缘翼梁,可以替代地提供后缘纵梁。后缘纵梁可以被合并到叶片部分中以形成叶片部分22、24的外壳的一部分。可以采用与上述翼梁帽类似的材料和结构,由预固化的实心拉挤成型条形成后缘纵梁,以用于增强或加强目的。纵梁与翼梁之间的主要区别在于,纵梁没有穿过叶片的中空内部的在半壳之间延伸的抗剪腹板。应当认识到,在另选示例中,后缘纵梁可以不形成叶片部分的外壳的一部分,而是可以与外壳的内表面接合。
73.图3中所示的连接元件62可以形成为附接到叶片壳的多个复合环,所述多个复合环在叶片的厚度方向上具有穿过其中的孔洞。然而,连接元件可以另选地具有其它形状并且由其它材料制成,以用于将受拉构件锚定到叶片部分。连接元件可以嵌入叶片壳中。穿过连接元件的孔洞可以延伸穿过叶片壳。
74.图7示出了当叶片部分22和24已经接合在一起时从接合部60上方观察的视图。虽然图4示出了连接元件62的一个区域或阵列处的接合部,但是应当理解,可以在叶片的所有或任何其它连接元件处使用类似的布置。
75.从图7中可以看出,接合部60包括保持块68和横销69形式的连接构件。横销延伸穿过连接元件62中的孔洞并且保持块作用于横销。这种类型的接合部在申请人的共同未决申请pct/dk2017/050441中被描述,该申请通过引用并入本文,并因此将不再详细讨论。然而,
简而言之,保持块68具有受拉构件64可以穿过的孔。受拉构件可以是螺栓或销。螺栓或销可以通过螺母拧紧并固定在保持块68上。当受拉构件64受到张力时,保持块68作用在横销69上,使得叶片部分22和24在接合部处连接在一起。
76.还可以设想,这种布置可以在接合部60的另一侧上被镜像,使得在叶片部分22、24的内部和外部两者上都存在受拉构件。这种布置也可以在后缘连接元件62处重复,尽管横销可以从叶片的一侧延伸通过到叶片的另一侧(因为在后缘处的连接元件62中的孔洞不通向叶片的内部,而是从叶片的一侧穿过到另一侧)。
77.还可以设想,接合部60可以包括大体u形夹具,该大体u形夹具具有基部和从基部延伸的穿过连接元件62的孔洞的支腿,并且具有将u形夹具的支腿的自由端进行接合的受拉构件(例如螺栓或销)。拉紧受拉构件会在u形夹具的基部中施加对应的拉力。u形夹具的基部因此也可以被认为是受拉构件。从申请人的共同未决申请pct/dk2017/050441中获知可以用于将叶片部分进行接合的这种接合部构造和其它构造,该申请通过引用并入本文。
78.不管连接元件和连接构件的具体类型如何,受拉构件64可以跨叶片接合部60延伸,并且在两端联接到连接构件68以将受拉构件锚定到叶片部分。
79.连接元件可以另选地布置为形成在翼梁帽中的多个螺纹套管。第一叶片部分和第二叶片部分的翼梁帽可以具有朝向第一叶片交界部和第二叶片交界部增加的尺寸(增加的宽度和/或厚度)。可以在第一叶片交界部和第二叶片交界部处的翼梁帽的端部(例如,在一排或多排中)中形成螺纹套管。轴向延伸的螺纹杆可以用于连接相应的螺纹套管对,以将第一叶片部分和第二叶片部分接合在一起。
80.(主翼梁70或后缘翼梁71的)抗剪腹板76可以沿纵向方向分别朝向第一叶片部分22的第一叶片交界部38和/或第二叶片部分24的第二叶片交界部42分支。分支是指抗剪腹板朝向末端78分叉或分成两个或更多个离散的抗剪腹板部分73。被分支的抗剪腹板可以增加叶片或叶片壳的稳定性或刚度。
81.被分支的抗剪腹板的第一示例在图8中示出,其中相同的附图标记用于表示与前述示例相同的零件。如前所述,翼梁帽72、74具有朝向第一叶片交界部38和第二叶片交界部42向外逐渐变细的宽度。回到图6和图8所示的示例,可以看出,随着翼梁帽72、74的宽度增加,翼梁帽的横向边缘与抗剪腹板76的中心线之间的距离朝向第一叶片交界部38和第二叶片交界部42增加。取决于叶片20的尺寸和翼梁帽72、74的最大宽度,如果抗剪腹板76未被分支,则该距离可能导致叶片20或叶片壳的不稳定或刚度不足。
82.通过将抗剪腹板76分支成两个或更多个离散的抗剪腹板部分73,如图8所示,翼梁帽72、74的横向边缘与抗剪腹板部分73的中心线之间的距离大大减小,使得被分支的抗剪腹板可以增加叶片或叶片外壳的稳定性或刚度。在图8所示的示例中,被分支的抗剪腹板形成大致y形或分叉的抗剪腹板,其中两个抗剪腹板部分73从岔口分叉并且向外(即,在叶片弦向方向上)朝向相应的第一叶片交界部38和第二叶片交界部42分岔。
83.图9示出了被分支的抗剪腹板的该第二示例,它与图8的第一示例有许多相似之处,并且因此相同的附图标记用于表示相同或相似的部分。图9中的示例与图8中的示例之间的主要区别在于,抗剪腹板被分成三个离散的抗剪腹板部分73以形成三叉抗剪腹板,其中三个离散的抗剪腹板部分中的每一者从相同岔口分岔。
84.图10示出了被分支的抗剪腹板的第三示例,其与图10的第一示例和图11的第二示
例有许多相似之处,并且因此相同的附图标记用于表示相同或相似的零件。第三示例中的主要区别在于,被分支的抗剪腹板被分成一个主腹板以及两个或更多个侧腹板,从而形成离散的抗剪腹板部分73。侧腹板不直接连接到主腹板,而是经由翼梁帽72、74被连接。侧腹板可以沿纵向方向与主腹板交叠,或者另选地,侧腹板可以在主腹板终止处开始,使得侧腹板和主腹板沿纵向方向基本上不交叠。侧腹板可以被定向成沿纵向方向朝向第一叶片交界部38和第二叶片交界部42远离主腹板并且远离彼此分岔。与图6和图8中所示的示例相比,主腹板可以进一步地从第一叶片交界部38和第二叶片交界部42终止。在另一示例中,侧腹板可以被定向为与主腹板基本平行。
85.上面参考图10至图12描述的被分支的抗剪腹板构造或所描述的各种另选方案中的任一者可以在参考图3至图8描述的任何示例中采用。特别地,被分支的抗剪腹板可以有利地用于参照图4至图6描述的主翼梁70中。附加地或另选地,被分支的抗剪腹板可以有利地用于参考图4、图7和图8描述的后缘翼梁71中,例如其中,离散的抗剪腹板部分73可以各自斜接到连接元件62中。
86.在上述被分支的抗剪腹板的各种示例中,抗剪腹板76的末端78和/或抗剪腹板部分73可以具有类似于上文参考图5所述的凹形末端78。另选地,末端可以是基本上线型的并且与叶片的厚度方向对齐。又另选地,末端78可以逐渐变细成一个点,使得它可以以上面参照图7描述的方式斜接到连接元件62中。
87.虽然抗剪腹板76和/或被分支的抗剪腹板的离散抗剪腹板部分73可以远离相应的第一叶片交界部38和第二叶片交界部42终止,使得当第一叶片部分22和第二叶片部分24通过连接接合部26联接在一起时,在第一翼梁帽72与第二翼梁帽74之间不存在沿纵向方向跨第一叶片交界部38和第二叶片交界部42延伸的抗剪腹板,在另选构造中,被分支的抗剪腹板的离散抗剪腹板部分73可以延伸直至或跨第一叶片交界部38和第二叶片交界部42,使得当第一叶片部分和第二叶片部分通过连接接合部连接在一起时,在第一翼梁帽与第二翼梁帽之间存在沿纵向方向跨第一叶片交界部和第二叶片交界部延伸的抗剪腹板。在抗剪腹板或抗剪腹板部分跨叶片交界部延伸的情况下,抗剪腹板或抗剪腹板部分可以交叠,使得它们可以在接合部60附近接合在一起。
88.可以在叶片外表面上设置覆盖受拉构件的可移除检查舱口盖,以允许进入受拉构件。
89.在叶片包括两个叶片部分的情况下,接合部可以设置在叶片的大致中间跨度部分中或者可以设置在更靠近叶片的根端或更靠近叶片的尖端。在叶片包括三个或更多个叶片部分的情况下,接合部可以设置为沿翼展方向大致等距隔开或以其它方式隔开。
90.尽管上面已经参考一个或更多个优选实施方式描述了本发明,但是应当理解,在不脱离所附权利要求限定的本发明范围的情况下,可以进行各种变化或修改。
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